Wear simulation test have been conducted in mild, severe and transient wear regions by a four-ball wear tester. Wear particles are separatively deposited by the RPD technique, and quantitatively analysed in terms of wear particles size distribution. Characteristics of the wear particle size distribution are compare to the results of wear tests through both weibull parameters and center moment method of the weibull distribution function.
Microscopic examination of the morphology of wear debris is an accepted method for machine condition and fault diagnosis. However wear particle analysis has not been widely accepted in industry because it is dependent on expert interpretation of particle morphology and subjective assessment criteria. This paper was undertaken to analyze the morphology of wear debris for machine condition diagnosis of the lubricated moving surfaces by image processing and analysis. The lubricating wear test was performed under different sliding conditions using a wear test device made in our laboratory and wear testing specimen of the pin-on-disk-type was rubbed in paraffine series base oil. In order to describe characteristics of debris of various shape and size, four shape parameters (50% volumetric diameter, aspect, roundness and reflectivity) have been developed and outlined in the paper. A system using such techniques promises to obviate the need for subjective, human interpretation of particle morphology in machine condition monitoring, thus to overcome many of the difficulties in current methods and to facilitate wider use of wear particle analysis in machine condition monitoring.
Abrasive wear between piston ring face and cylinder liner is an extremely unpredictable and hard-to-reproduce phenomenon that significantly decreases engine performance. Wear by abrasion are forms of wear caused by contact between a particle and solid material. Abrasive wear is the loss of material by the passage of hard particles over a surface. From the pin-on-disk test, particle dent test and scuffing test, abrasive wear characteristics of diesel engine cylinder liner-piston ring have been investigated. Pin-on-disk test results indicate that abrasive wear resistance is not simply related to the hardness of materials, but is influenced also by the microstructure, temperature, lubricity and micro- fracture properties. In particle dent test, dent resistance stress decreases with increasing temperature. From the scuffing test by using pin-on-disk tester, scuffing mechanisms for the soft coating and hard coating were proposed and experimentally confirmed.
한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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pp.201-202
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2002
The abrasive wear behaviour of $Al_2O_3$ particle-reinforced aluminium composite was investigated. The wear rate of the composite and the matrix alloy has been expressed in terms of the applied load, sliding distance and particle size using linear factorial design approach.
The fractal dimension is quantitatively to define the irregular characteristic of the shape in natural. It can be useful in describing morphological characteristics of various wear particles. This paper was undertaken to diagnose failure condition for sliding members in lubrication by fractal dimension. It will be possible to diagnose wear mechanism, friction and damage state of machines through analysis of shape characteristics for wear particle on driving condition by fractal parameters. In this study, the calculating and analyzing methods of fractal dimensions were constructed for the condition monitoring and wear particle analysis in lubricant condition. So, we carried out the Friction and wear test with the ball on disk type tester, and the fractal parameters of wear particle in lubricated conditions were calculated. Fractal parameters were defined as texture fractal dimension ($D_{t}$), structure fractal dimension ($D_{s}$) and total fractal dimension (D).
Wear particles of the model tread compounds for bus and truck tires were made using a laboratory abrasion tester and characterized based on their size distributions, shapes, and crosslink densities. The influence of the carbon black contents and rubber compositions (NR= 100 and NR/BR= 80/20) on the production of wear particles was investigated. The wear particles were separated according to size using a sieve shaker. The shape properties of the wear particles were analyzed using an image analyzer and scanning electron microscopy (SEM). Their shapes were observed as tiny stick cookies or sausages with bumpy surfaces. The particle size distribution tended to be smaller with increasing carbon black content. Moreover, the particle size distributions of the NR = 100 samples were larger than that of the NR/BR blend samples. There were different filaments in the wear particles. The filament diameters tended to be thinner with increasing carbon black content. The crosslink density increased with increasing carbon black content, and the crosslink densities of the NR= 100 samples were lower than those of the NR/BR blend ones. The particle size distribution tended to be smaller with increasing crosslink density. Based on the experimental results, the wear particles can be produced by detaching debris from the main body through repetitive strain and recovery.
In automobile chassis system, several environmental factors weaken durability of automobile's components. The environmental factors are temperature, humidity, intensity of radiation and dust particle inflow. Especially, dust particle inflow leads to increase in friction and wear of automobile's components. The wear of automobile's component leads to increase in noise and exerts a bad influence on life of components. In this study, dust particles were investigated for study on the influence of dust particle inflow. Dust particles are collected on urban area, rural area and highway in China. The size of dust particle is analyzed using the image plus program, and the element of dust particle is analyzed using the SEM and EDX. The elements of dust particle are $SiO_2$ and $Al_{2}O_{3}$. The other elements(Na, Ca, Cl etc..) are detected on urban area and highway.
A study on the wear characteristics of the white metal(Sn-base alloy) bearing as a function of particle contamination level was conducted in order to establish control criteria of the lubricant in the 2-stroke marine diesel engine. Particle contamination level of the lubricants ranged from NAS 10 to 12 for the experiments. Bar-on-plate type wear test was performed using reciprocating wear tester. Based on this study it was found that there was no noticeable difference in weight loss of the white metal for NAS10 and NAS11(particle contamination level). Surface roughness of the white metal bearing after the wear test of 8hrs for the highly contaminated lubricant(NAS12 level) was up to $6{\mu}m$ in Rmax whilst that of the less contaminated lubricants(NAS10 & 11) was less than $1.5{\mu}m$ in Rmax.
The Tribological evaluation of commercial dental composite resins containing prepolymerized particle fillers was investigated. Composite resins such as Metafil, Silux Plus, Heliomolar, and Palfique Estelite were selected as specimens. In the wear tests, a ball-on-flat wear test method was used. The friction coefficient of Metafil was quite high. The wear resistance of Silux Plus and Palfique Estelite was better than that of Metafil and Heliomolar under the same experimental conditions. The main wear mechanism of the composite resins containing prepolymerized particle fillers was abrasive wear caused by the brittle fracture of the prepolymerized particles and the debonding of the filler and the matrix.
The characteristics of abrasive wear of the rubber matrix composites filled with nano sized silica particles were investigated at ambient temperature by pin-on-disc friction test. The range of volume fraction of silica particles tested are between 11% to 25%. The cumulative wear volume and friction coefficient of these materials on particle volume fraction were determined experimentally. The major failure mechanisms were lapping layers, deformation of matrix, ploughing, deboding of particles and microcracking by scanning electric microscopy photograph of the tested surface. The cumulative wear volume showed a tendency to increase nonlinear with increase of sliding distance. As increasing the silica particles of these composites indicated higher friction coefficient.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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